Genetické a radiační hybridní mapování u pšenice

Alena RYŠAVÁ

Bachelor's thesis

Genetic and radiation hybrid mapping in wheat

Abstract:

Houbový patogen Blumeria graminis je původcem onemocnění zvaného padlí travní. Padlí travní je považováno za jednu z celosvětově nejzávažnějších onemocnění pšenice seté Triticum aestivum způsobující ekonomické ztráty na výnosu a kvalitě. Nedávno byl na dlouhém rameni chromozómu 4A identifikován gen QPm.tut-4A zodpovědný za rezistenci k padlí travnímu. Tento gen zvyšuje rezistenci jak klíčících, tak i dospělých rostlin a byl mapován v 10cM regionu mezi markery wmc232 a gwm160. Cílem předložené práce bylo zvětšení rozlišovací schopnosti mapovací populace navýšením počtu testovaných linií a použitím radiačního mapovacího panelu. Původní rekombinantní mapovací populace, (1350 linií) z křížení kultivaru Chinese Spring a introgresní linie 8/1 nesoucí 4AL Triticum militinae introgresi, byla zvětšena o 256 rostlin rekombinantní F5 linií 88. Na těchto 256 rostlinách byly genotypovány tři markery gwm832, gwm160 a Mag2931 z oblasti genu QPm.tut-4A. Marker gwm160 byl verifikační a jevil se pouze v genotypu kultivaru Chinese Spring. Markery gwm832 a Mag2931 v blízkosti genu QPm.tut-4A segregovaly do tří různých genotypů rodičů Triticum aestivum kultivar Chinese Spring, Triticum militinae a heterozygotního genotypu. Mezi markery gwm832 a Mag2931 bylo zjištěno 17 potencionálních rekombinací. Druhou možností, jak zvětšit rozlišení v lokusu QPm.tut-4A, je konstrukce radiační hybridní mapy. 155 linií radiačního hybridního panelu pro chromozóm 4A bylo genotypováno markery gwm832, gwm855, Mag2931 a Mag974. Těchto 155 linií radiačního hybridního panelu umožnilo identifikovat přibližně stejný počet přestaveb chromozómu mezi testovanými markery jako použitá rekombinační mapovací populace. Toto zjištění potvrdilo přibližně desetinásobně větší rozlišovací schopnost radiační mapovací populace oproti rekombinantní v lokusu QPm.tut-4A.

Abstract:

Disease powdery mildew is caused by fungal pathogen Blumeria graminis and is considered one the most severe crop disease of wheat of worldwide. Powdery mildew causes considerable economic losses on yield and quality. Recently, a powdery mildew resistance gene QPm.tut-4A was mapped on long arm of chromosome 4A in 10cM region on 4AL chromosome between markers wmc232 and gwm160. The main aim of this work was increasing of mapping resolution using recombination map enlargement and employment of radiation hybrid panel. The original recombination mapping population (1350 lines) from cross of susceptible cultivar Chinese Spring and introgression line 8/1 was enlarged of line 88 Triticum aestivum cultivar Chinese Spring crossed with introgression line 8/1 carrying 4AL Triticum militinae introgression was increased by 256 plants using recombinant F5 progeny of line 88 from this mapping population. The 256 lines were genotyped by markers gwm832, gwm160 and Mag2931 of the QPm.tut-4A gene region. Marker gwm160 was used for line identity verification and shove Chinese Spring genotype only. Markers gwm832 and Mag2931 segregated into three different genotypes of parents Triticum aestivum cultivar Chinese Spring, Triticum militinae and heterozygous genotype. 17 potential recombination events between markers gwm832 and Mag2931 were identified. Additional way how to enlarge resolution in the QPm.tut-4A locus is construction of radiation hybrid map. A 155 lines of the 4AL radiation hybrid panel were genotyped by markers gwm832, gwm855, Mag2931 and Mag974. These 155 lines allowed identification of about the same number of chromosome rearrangements in the QPm.tut-4A locus as the recombination map. This proved about 10 fold higher resolution of the radiation map compared to the recombination map in the QPm.tut-4A locus.

Keywords

chromozóm, Triticum aestivum, ?-záření, marker, Blumeria graminis, padlí travní, rezistence

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2013

Accessible from:: 26. 4. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 28. 5. 2013
• Supervisor: Mgr. Miroslav Valárik, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY IN OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology